Стенд для исследования энергообмена при разрушении


 


Владельцы патента RU 2505794:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" (RU)

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Стенд для исследования энергообмена при разрушении содержит корпус, установленные на нем захваты образца, механизм нагружения, включающий две гибкие тяги, одним концом связанные с захватами, привод вращения, возбудитель колебаний нагрузки, установленный на валу привода вращения и расположенный между тягами, и натяжной механизм, связанный с другим концом гибких тяг. Стенд снабжен платформой и приводом перемещения платформы. Привод вращения размещен на платформе, привод перемещения выполнен с обеспечением движения привода вращения вдоль оси вала. Возбудитель колебаний нагрузки выполнен в форме треугольника, основание которого закреплено на валу привода вращения, а высота направлена вдоль оси вала. Гибкие тяги имеют ограничитель смещения в направлении перемещения платформы. Технический результат - проведение испытаний в новых условиях: при переходах от циклических нагружений с плавным регулированием амплитуды циклов к постоянным длительно действующим или ступенчато изменяемым нагрузкам, а также к постепенно изменяющимся нагрузкам при произвольном чередовании видов нагружения в ходе испытаний без разгрузки образца. 1 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность Известен стенд для исследования энергообмена при разрушении (положительное решение по заявке №2009144306/28(063090), кл. G01N /34, 2010), содержащий корпус, установленные на нем захваты образца, механизм нагружения, включающий гибкую тягу, одним концом связанную с захватами, привод вращения, возбудитель колебаний нагрузки, установленный на валу привода вращения с возможностью взаимодействия с тягой, и натяжной механизм, связанный с другим концом гибкой тяги.

Недостаток стенда состоит в том, что он не обеспечивает проведение испытаний при переходах от циклических нагружений с плавным регулированием амплитуды циклов к постоянным длительно действующим или ступенчато изменяемым нагрузкам, а также к постепенно изменяющимся нагрузкам при произвольном чередовании видов нагружения в ходе испытаний без разгрузки образца.

Изветен стенд для исследования энергообмена при разрушении (положительное решение по заявке №2010142627/28(061249), кл. G01N 3/32, 2012), принимаемый за прототип. Стенд содержит корпус, установленные на нем захваты образца, механизм нагружения, включающий две гибкие тяги, одним концом связанные с захватами, привод вращения, возбудитель колебаний нагрузки, установленный на валу привода вращения и расположенный между тягами, и натяжной механизм, связанный с другим концом гибких тяг.

Недостаток стенда также состоит в том, что он не обеспечивает проведение испытаний при переходах от циклических нагружений с плавным регулированием амплитуды циклов к постоянным длительно действующим или ступенчато изменяемым нагрузкам, а также к постепенно изменяющимся нагрузкам при произвольном чередовании видов нагружения в ходе испытаний без разгрузки образца. Это ограничивает функциональные возможности стендов для исследования энергообмена при деформировании и разрушении материалов.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможности стендов для исследования энергообмена при деформировании и разрушении материалов.

Технический результат достигается тем, что стенд для исследования энергообмена при разрушении, содержащий корпус, установленные на нем захваты образца, механизм нагружения, включающий две гибкие тяги, одним концом связанные с захватами, привод вращения, возбудитель колебаний нагрузки, установленный на валу привода вращения и расположенный между тягами, и натяжной механизм, связанный с другим концом гибких тяг, согласно изобретению, он снабжен платформой и приводом перемещения платформы, при этом привод вращения размещен на платформе, привод перемещения выполнен с обеспечением движения привода вращения вдоль оси вала, возбудитель колебаний нагрузки выполнен в форме треугольника, основание которого закреплено на валу привода вращения, а высота направлена вдоль оси вала, при этом гибкие тяги имеют ограничитель смещения в направлении перемещения платформы.

На рис.1 представлена схема стенда.

Стенд для исследования энергообмена при разрушении содержит корпус 1, установленные на нем захваты 2, 3 образца 4, механизм нагружения, включающий две гибкие тяги 5, 6, одним концом связанные с захватами, привод вращения 7, возбудитель колебаний нагрузки 8, установленный на валу 9 привода вращения и расположенный между тягами 5, 6, и натяжной механизм 10, связанный с другим концом гибких тяг 5, 6.

Стенд снабжен платформой 11 и приводом 12 перемещения платформы. Привод вращения 7 размещен на платформе. Привод 12 перемещения выполнен с обеспечением движения привода вращения 7 вдоль оси вала 9. Возбудитель колебаний нагрузки 8 выполнен в форме равнобедренного треугольника, основание которого аб закреплено на валу 9 привода вращения 7, а высота вг направлена вдоль оси вала 9. Гибкие тяги имеют ограничитель 13 смещения в направлении перемещения платформы 11.

Нагрузка на образец 4 передается через рычаг 14. Натяжной механизм 10 включает пружину и винтовой натяжитель 15. Ограничитель 13 может быть выполнен в виде трубы, торец которой контактирует с тягами 5, 6, и стойки 16, к которой прикреплена труба.

Стенд работает следующим образом.

Включают привод вращения 7 и посредством вала 9 приводят во вращение возбудитель колебаний нагрузки 8 вокруг высоты вг треугольника. Возбудитель 8 циклически отклоняет тяги 5, 6 от вертикального (по рисунку) положения, изменяет натяжение пружины натяжителя 10 и через рычаг 14 передает циклические нагрузки на образец 4. Для изменения амплитуды циклов приводят в действие привод 12 и перемещают платформу 11 с приводом 7, валом 9 и возбудителем 8 вдоль оси вала 9. Это изменяет величину отклонения тяг 5, 6 и, соответственно, максимальную деформацию пружины натяжителя 10. Частота циклов регулируется скоростью вращения вала 9, средний уровень циклов - натяжителем 15. Для перехода на режим испытаний при длительно действующей постоянной нагрузке выключают привод 7, а возбудитель 8 ориентируют в положение, при котором пружина натяжителя создает заданный уровень нагрузки. Для изменения длительно действующей нагрузки приводом 12 перемещают платформу 11, привод вращения 7 с валом 9 и возбудителем 8 и изменяют величину отклонения тяг 5, 6. Это изменяет уровень нагрузки так же, как при изменении амплитуды в циклических нагружениях. Для нагружения образца статической нарастающей нагрузкой испытания проводят так же, как и при длительных нагрузках, но платформу 11 перемещают непрерывно до достижения заданного уровня нагрузки на образце.

Стенд обеспечивает проведение испытаний в новых условиях - при переходах от циклических нагружений с плавным регулированием амплитуды циклов к постоянным длительно действующим или ступенчато изменяемым нагрузкам, а также к постепенно изменяющимся нагрузкам при произвольном чередовании видов нагружения в ходе испытаний без разгрузки образца. Это существенно расширяет функциональные возможности стендов для исследования энергообмена при деформировании и разрушении материалов.

Стенд для исследования энергообмена при разрушении, содержащий корпус, установленные на нем захваты образца, механизм нагружения, включающий две гибкие тяги, одним концом связанные с захватами, привод вращения, возбудитель колебаний нагрузки, установленный на валу привода вращения и расположенный между тягами, и натяжной механизм, связанный с другим концом гибких тяг, отличающаяся тем, что он снабжен платформой и приводом перемещения платформы, при этом привод вращения размещен на платформе, привод перемещения выполнен с обеспечением движения привода вращения вдоль оси вала, возбудитель колебаний нагрузки выполнен в форме треугольника, основание которого закреплено на валу привода вращения, а высота направлена вдоль оси вала, при этом гибкие тяги имеют ограничитель смещения в направлении перемещения платформы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области методов контроля качества сталей и сплавов. Технический результат - повышение точности измерений.

Изобретение относится к пожарному делу и может быть использовано для испытания стационарных пожарных лестниц. При испытании стационарных пожарных лестниц используют телескопическую метрическую стойку с индикаторами часового типа, располагаемую между ступенями лестницы, нагрузка на которую происходит за счет давления динамометрических пружин с созданием необходимой нагрузки, а разность отсчетов по метрической шкале стойки определяет величину остаточной деформации и пригодность дальнейшего использования лестницы.

Изобретения относятся к области горного дела и предназначены для контроля разрушения образцов горных пород при изменении их напряженно-деформированного состояния.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для выборочного достоверного контроля качества резьбовых и гребенчатых полумуфт, используемых в механизмах различного назначения.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для определения механических свойств мерзлых грунтов в лабораторных условиях. .

Изобретение относится к механике разрушения твердых тел и может быть использовано при определении прочностных свойств композиционных материалов и горных пород в строительной и горной областях промышленности.

Изобретение относится к металлургии и машиностроению, преимущественно к испытаниям материалов, и может использоваться при контроле качества сталей и сплавов. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к определению изменения длительной прочности бетона во времени эксплуатируемых под нагрузкой в условиях внешней агрессивной среды бетонных и железобетонных конструкций.

Изобретение относится к дефектоскопии изделий из конструкционных материалов, находящихся в длительной эксплуатации. .

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для исследования электромагнитного излучения (ЭМИ) образцов горных пород при их разрушении. .

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Центробежная установка для испытания образцов содержит основание, установленную на нем платформу с приводом вращения, вал, установленный на платформе перпендикулярно ее оси с возможностью вращения вместе с платформой, механизм вращения вала вокруг своей оси, камеру, закрепленную на торце вала. В камере расположены захваты для образца, пара из которых установлена соосно валу и один из них закреплен на валу, а остальные захваты по числу осей нагружения установлены в плоскости, перпендикулярной оси вала. Установка содержит направляющие по числу осей нагружения. На каждой направляющей установлены грузы по числу ступеней нагружения на соответствующей оси нагружения и электромагнитные фиксаторы для последовательного соединения грузов друг с другом и с соответствующими захватами. Технический результат - проведение испытаний в новых условиях при независимом изменении уровней и режимов изменения нагрузок по разным направлениям с регулируемым количеством и взаимной ориентацией направлений нагружения в ходе испытаний. 1 ил.

Изобретение относится к области определения и контроля качества строительных материалов и конструкций, а именно к разрушающему определению физико-механических свойств бетонов в конструкциях - прочности на сжатие, на растяжение при изгибе и при раскалывании через разрушение образца при раскалывании по указанной схеме приложения нагрузки к образцу. Сущность: осуществляют изготовление бетонного образца-цилиндра и испытание его на сжатие путем приложения разрушающей нагрузки к боковой поверхности образца с двух диаметрально расположенных сторон до раскалывания с последующим расчетом прочности. При испытании образца разрушающую нагрузку прикладывают к боковой поверхности образца в двух диаметрально расположенных точках путем установки с двух сторон перпендикулярно оси образца цилиндрических прокладок диаметром, соразмерным диаметру образца. Технический результат: снижение трудоемкости и повышение точности испытаний. 1 табл.

Изобретение относится к области механики конструкций и материалов и может быть использовано при испытании образцов тонкостенных плоских силовых элементов конструкций летательных аппаратов, машин и др. Сущность: осуществляют закрепление образца в захватах, деформирование сжатием, фиксирование критической силы. Деформирование сжатием осуществляют как одноосное сжатие пластины при заданной постоянной скорости движения активного захвата («жесткое» нагружение). Проводят регистрацию формы равновесного состояния образца с помощью фотосъемки с заданным временным интервалом, строят диаграмму деформирования в координатах «прогиб пластины - время», имеющую два характерных линейных участка плоского и искривленного равновесных состояний, находят точку изменения формы равновесного состояния образца, определяющую критическую силу. Технический результат: возможность проводить испытания тонких пластин на устойчивость при сжатии с использованием стандартных разрывных машин без применения дополнительного уникального оборудования. 4 ил.

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств металлов и касается оценки их деформационно-прочностных характеристик путем приложения к ним растягивающих нагрузок. Сущность: осуществляют растяжение образца, регистрируют усилие деформирования, минимальный диаметр образца, продольный радиус шейки, по которым затем расчетным путем определяют зависимость истинного напряжения от степени истинных деформаций, определяют скорректированные на влияние сложного напряженного состояния в шейке истинные напряжения путем введения поправочного коэффициента снижения напряжений, строят скорректированную истинную диаграмму деформирования. Определяют максимальную истинную деформацию при разрыве с учетом влияния жесткости напряженного состояния в шейке образца в момент разрыва. Определяют показатель деформационного упрочнения расчетно-графическим методом по истинной диаграмме деформирования в момент разрыва образца, а максимальные истинные напряжения находят с учетом полученного значения показателя деформационного упрочнения, степенной аппроксимации истинной диаграммы деформирования, максимальной деформации, истинных напряжений и деформаций в момент разрыва образца. Технический результат: упрощение способа определения максимальных истинных напряжений и деформаций за счет исключения сложных процедур многократной токарной обработки шейки при сохранении достоверности полученных результатов. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к испытательной технике, к центробежным установкам для исследования энергообмена при деформировании и разрушении образцов материалов. Центробежная установка содержит основание, установленные на основании платформу с приводом вращения, закрепленный на платформе пассивный захват образца, активный захват образца, центробежный груз, соединенный с активным захватом, и электромагниты для взаимодействия с центробежным грузом по количеству пиков в цикле. Центробежная установка дополнительно снабжена второй платформой, установленной на основании коаксиально первой платформе, и приводом вращения второй платформы. Электромагниты закреплены на второй платформе, а их расположение на второй платформе определяется направлениями изгиба образца в пиках. Технический результат: расширение функциональных возможностей центробежных установок путем обеспечения циклических испытаний при нагружении образца как центробежными, так и механическими нагрузками и одновременно центробежными и механическими нагрузками при регулировании величин и соотношений нагрузок в ходе испытания. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике и применяется при исследованиях влияния массовых сил на энергообмен при деформировании и разрушении материалов и изделий. Центробежная установка содержит основание, установленный на нем первый привод вращения с валом, первую платформу вращения, закрепленную на валу первого привода вращения, второй привод вращения с валом, перпендикулярным валу первого привода вращения, установленный на первой платформе, третий привод вращения с валом, перпендикулярным валу второго привода вращения, и камеру для размещения образца, соединенную с валом третьего привода вращения. Центробежная установка дополнительно снабжена второй платформой вращения, установленной на валу второго привода вращения, при этом третий привод вращения с валом размещен на второй платформе. Технический результат: повышение объема информации при исследованиях влияния массовых сил на энергообмен при деформировании и разрушении материалов и изделий путем обеспечения испытаний при одновременном нагружении образца тремя центробежными нагрузками с независимым регулированием величин этих нагрузок. 1 ил.

Изобретение относится к оценке эксплуатационных свойств топлив для реактивных двигателей (авиакеросинов), в частности определения в них количества антиоксидантов, и может быть применено в нефтехимической, авиационной и других отраслях промышленности. Способ заключается в использовании для определения количества антиоксидантов в испытуемом авиакеросине зависимости показателя совместимости авиакеросинов с резиной от содержания в них антиоксидантов. В качестве образца резины в способе используют уплотнительное резиновое кольцо, которое сжимают на 20% его толщины, помещают в испытуемый авиакеросин и непрерывно в течение всего испытания фиксируют усилие сжатия для определения показателя совместимости авиакеросина с резиной. При расчете показателя совместимости авиакеросина с резиной применяют формулу, включающую максимальное усилие сжатия резинового кольца и величину усилия сжатия кольца после 3-х часов его выдержки в авиакеросине при 150°C. 3 ил., 3 табл., 1 пр.

Изобретение относится к механическим испытаниям горных пород и материалов, имеющих хрупкий характер разрушения, и может быть использовано при инженерно-геологических изысканиях. Сущность: осуществляют нагружение образца двумя встречно направленными сферическими инденторами до его раскалывания, фиксируют разрушающую силу, определяют в разрушенном образце площадь поверхности трещины отрыва, проходящую через ось нагружения, и геометрические параметры разрушенных зон в областях контакта с обоими сферическими инденторами, вычисляют растягивающее напряжение разрыва образца и среднее сжимающее напряжение на границе большей из разрушенных зон и определяют в качестве механических свойств образца предел прочности и сопротивление срезу. Из обломков разрушенного образца собирают составной образец, на торцах которого определяют геометрические параметры разрушенных зон - диаметр остаточных отпечатков от инденторов и длину лунок выкола вдоль поверхности трещины отрыва. Определяют площадь поверхности большей разрушенной зоны на контакте с инденторами, предел прочности при всестороннем растяжении, максимальное сопротивление срезу и коэффициент Пуассона по формулам. Технический результат: упрощение испытаний, повышение точности определения механических свойств образцов и информативности испытаний. 5 табл., 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения физико-механических свойств образцов. Реверсор содержит попарно соединенные направляющими колонками внешние и внутренние траверсы с отверстиями, силовой шток и две соединительные втулки, установленные в отверстиях траверс и связанные с внешними траверсами. Между внутренними траверсами на направляющих колонках неподвижных траверс дополнительно установлена направляющая траверса с отверстием в центре под силовой шток. На силовом штоке закреплен плоский элемент, выполненный в виде 3-х лучевой звезды. Силовой шток выполнен с возможностью замены и соединен с плоским элементом. Над внутренней неподвижной траверсой и под внутренней подвижной траверсой размещены жестко соединенные с ними Т-образные площадки. В центре Т-образной площадки неподвижной внутренней траверсы закреплен опорный стол для испытуемого образца, на этой же площадке установлен теплоизолированный от траверс нагревательный элемент. В центре Т-образной площадки подвижной внутренней траверсы снизу жестко закреплен шар для самоцентровки силового штока и плоского элемента. На нижней поверхности внутренней неподвижной траверсы под лучами плоского элемента жестко закреплены три Г-образные державки с установленными на них датчиками перемещения. Технический результат: расширение функциональных возможностей реверсора за счет возможности исследований физико-механических свойств образцов из любого материала при температуре выше комнатной. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для определения предела прочности хрупких и малопрочных материалов. Стенд содержит основание, опоры, нагружающее устройство, снабженное силоизмерителем, и образец в виде диска, размещенный между опорами через прокладки из материала, модуль упругости которого меньше модуля упругости материала образца, причем одна из опор жестко закреплена на основании и является неподвижной, а другая опора - подвижная и соединена через шток с нагружающим устройством. Стенд снабжен фиксирующим устройством и корпусом, одна из стенок которого является опорой, жестко закрепленной на основании, а в противоположной ей стенке выполнено направляющее отверстие для штока. На периферии диска диаметрально противоположно выполнены цилиндрические выемки, в которых установлены прокладки в виде роликов, причем номинальные диаметры роликов и выемок равны и намного меньше диаметра диска, а фиксирующее устройство установлено в корпусе, обеспечивая соосность штока, роликов и диска. Технический результат: повышение точности определения предела прочности материала образца. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх